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使用 Ansible 的第一天

作者：David Both
運維 系統(tǒng)運維
一名系統(tǒng)管理員分享了如何使用 Ansible 在網絡中配置計算機并把其帶入實際工作的信息和建議。

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一名系統(tǒng)管理員分享了如何使用 Ansible 在網絡中配置計算機并把其帶入實際工作的信息和建議。

無論是第一次還是第五十次，啟動并運行一臺新的物理或虛擬計算機都非常耗時，而且需要大量的工作。多年來，我一直使用我創(chuàng)建的一系列腳本和 RPM 來安裝所需的軟件包，并為我喜歡的工具配置各種選項。這種方法效果很好，簡化了我的工作，而且還減少了在鍵盤上輸入命令的時間。

我一直在尋找更好的工作方式。近幾年來，我一直在聽到并且讀到有關 Ansible 的信息，它是一個自動配置和管理系統(tǒng)的強大工具。Ansible 允許系統(tǒng)管理員在一個或多個劇本playbook中為每個主機指定一個特定狀態(tài)，然后執(zhí)行各種必要的任務，使主機進入該狀態(tài)。這包括安裝或刪除各種資源，例如 RPM 或 Apt 軟件包、配置文件和其它文件、用戶、組等等。

因為一些瑣事，我推遲了很長一段時間學習如何使用它。直到最近，我遇到了一個我認為 Ansible 可以輕松解決的問題。

這篇文章并不會完整地告訴你如何入門 Ansible，相反，它只是對我遇到的問題和我在一些隱秘的地方發(fā)現的信息的做了一些記錄。我在各種在線討論和問答小組中找到的有關 Ansible 的許多信息都是錯誤的。錯誤范圍包括明顯的老舊信息（沒有任何日期或來源的跡象），還有一些是完全錯誤的信息。

本文所介紹的內容是有用的，盡管可能還有其它方法可以完成相同的事情，但我使用的是 Ansible 2.9.13 和 Python 3.8.5。

我的問題

我所有的最佳學習經歷都始于我需要解決的問題，這次也不例外。

我一直在做一個小項目，修改 Midnight Commander 文件管理器的配置文件，并將它們推送到我網絡上的各種系統(tǒng)中進行測試。盡管我有一個腳本可以自動執(zhí)行這個操作，但它仍然需要使用命令行循環(huán)來提供我想要推送新代碼的系統(tǒng)名稱。我對配置文件進行了大量的更改，這使我必須頻繁推送新的配置文件。但是，就在我以為我的新配置剛剛好時，我發(fā)現了一個問題，所以我需要在修復后再進行一次推送。

這種環(huán)境使得很難跟蹤哪些系統(tǒng)有新文件，哪些沒有。我還有幾個主機需要區(qū)別對待。我對 Ansible 的一點了解表明，它可能能夠滿足我的全部或大部分工作。

開始

我讀過許多有關 Ansible 的好文章和書籍，但從來沒有在“我必須現在就把這個做好！”的情況下讀過。而現在 —— 好吧，就是現在！

在重讀這些文檔時，我發(fā)現它們主要是在討論如何從 GitHub 開始安裝并使用 Ansible，這很酷。但是我真的只是想盡快開始，所以我使用 DNF 和 Fedora 倉庫中的版本在我的 Fedora 工作站上安裝了它，非常簡單。

但是后來我開始尋找文件位置，并嘗試確定需要修改哪些配置文件、將我的劇本保存在什么位置，甚至一個劇本怎么寫以及它的作用，我腦海中有一大堆（到目前為止）懸而未決的問題。

因此，不不需要進一步描述我的困難的情況下，以下是我發(fā)現的東西以及促使我繼續(xù)前進的東西。

配置

Ansible 的配置文件保存在 /etc/ansible 中，這很有道理，因為 /etc/ 是系統(tǒng)程序應該保存配置文件的地方。我需要使用的兩個文件是 ansible.cfg 和 hosts。

ansible.cfg

在進行了從文檔和線上找到的一些實踐練習之后，我遇到了一些有關棄用某些較舊的 Python 文件的警告信息。因此，我在 ansible.cfg 中將 deprecation_warnings 設置為 false，這樣那些憤怒的紅色警告消息就不會出現了：

  1. deprecation_warnings = False

這些警告很重要，所以我稍后將重新回顧它們，并弄清楚我需要做什么。但是現在，它們不會再擾亂屏幕，也不會讓我混淆實際上需要關注的錯誤。

hosts 文件

與 /etc/hosts 文件不同，hosts 文件也被稱為清單inventory文件，它列出了網絡上的主機。此文件允許將主機分組到相關集合中，例如“servers”、“workstations”和任何你所需的名稱。這個文件包含幫助和大量示例，所以我在這里就不詳細介紹了。但是，有些事情你必須知道。

主機也可以列在組之外，但是組對于識別具有一個或多個共同特征的主機很有幫助。組使用 INI 格式，所以服務器組看起來像這樣：

  1. [servers]
  2. server1
  3. server2
  4. ......

這個文件中必須有一個主機名，這樣 Ansible 才能對它進行操作。即使有些子命令允許指定主機名，但除非主機名在 hosts 文件中，否則命令會失敗。一個主機也可以放在多個組中。因此，除了 [servers] 組之外，server1 也可能是 [webservers] 組的成員，還可以是 [ubuntu] 組的成員，這樣以區(qū)別于 Fedora 服務器。

Ansible 很智能。如果 all 參數用作主機名，Ansible 會掃描 hosts 文件并在它列出的所有主機上執(zhí)行定義的任務。Ansible 只會嘗試在每個主機上工作一次，不管它出現在多少個組中。這也意味著不需要定義 all 組，因為 Ansible 可以確定文件中的所有主機名，并創(chuàng)建自己唯一的主機名列表。

另一件需要注意的事情是單個主機的多個條目。我在 DNS 文件中使用 CNAME 記錄來創(chuàng)建別名，這些別名指向某些主機的 A 記錄，這樣，我可以將一個主機稱為 host1 或 h1 或 myhost。如果你在 hosts 文件中為同一主機指定多個主機名，則 Ansible 將嘗試在所有這些主機名上執(zhí)行其任務，它無法知道它們指向同一主機。好消息是，這并不會影響整體結果；它只是多花了一點時間，因為 Ansible 會在次要主機名上工作，它會確定所有操作均已執(zhí)行。

Ansible 實情

我閱讀過 Ansible 的大多數材料都談到了 Ansible 實情facts，它是與遠程系統(tǒng)相關的數據，包括操作系統(tǒng)、IP 地址、文件系統(tǒng)等等。這些信息可以通過其它方式獲得，如 lshw、dmidecode 或 /proc 文件系統(tǒng)等。但是 Ansible 會生成一個包含此信息的 JSON 文件。每次 Ansible 運行時，它都會生成這些實情數據。在這個數據流中，有大量的信息，都是以鍵值對形式出現的：<"variable-name": "value">。所有這些變量都可以在 Ansible 劇本中使用，理解大量可用信息的最好方法是實際顯示一下：

  1. # ansible -m setup <hostname> | less

明白了嗎？你想知道的有關主機硬件和 Linux 發(fā)行版的所有內容都在這里，它們都可以在劇本中使用。我還沒有達到需要使用這些變量的地步，但是我相信在接下來的幾天中會用到。

模塊

上面的 ansible 命令使用 -m 選項來指定 setup 模塊。Ansible 已經內置了許多模塊，所以你對這些模塊不需要使用 -m。也可以安裝許多下載的模塊，但是內置模塊可以完成我目前項目所需的一切。

劇本

劇本playbook幾乎可以放在任何地方。因為我需要以 root 身份運行，所以我將它放在了 /root/ansible 下。當我運行 Ansible 時，只要這個目錄是當前的工作目錄（PWD），它就可以找到我的劇本。Ansible 還有一個選項，用于在運行時指定不同的劇本和位置。

劇本可以包含注釋，但是我看到的文章或書籍很少提及此。但作為一個相信記錄一切的系統(tǒng)管理員，我發(fā)現使用注釋很有幫助。這并不是說在注釋中做和任務名稱同樣的事情，而是要確定任務組的目的，并確保我以某種方式或順序記錄我做這些事情的原因。當我可能忘記最初的想法時，這可以幫助以后解決調試問題。

劇本只是定義主機所需狀態(tài)的任務集合。在劇本的開頭指定主機名或清單組，并定義 Ansible 將在其上運行劇本的主機。

以下是我的一個劇本示例：

  1. ################################################################################
  2. # This Ansible playbook updates Midnight commander configuration files.        #
  3. ################################################################################
  4. - name: Update midnight commander configuration files
  5.   hosts: all
  6.  
  7.   tasks:
  8.   - name: ensure midnight commander is the latest version
  9.     dnf:
  10.       name: mc
  11.       state: present
  12.  
  13.   - name: create ~/.config/mc directory for root
  14.     file:
  15.       path: /root/.config/mc
  16.       state: directory
  17.       mode: 0755
  18.       owner: root
  19.       group: root
  20.  
  21.   - name: create ~/.config/mc directory for dboth
  22.     file:
  23.       path: /home/dboth/.config/mc
  24.       state: directory
  25.       mode: 0755
  26.       owner: dboth
  27.       group: dboth
  28.  
  29.   - name: copy latest personal skin
  30.     copy:
  31.       src: /root/ansible/UpdateMC/files/MidnightCommander/DavidsGoTar.ini
  32.       dest: /usr/share/mc/skins/DavidsGoTar.ini
  33.       mode: 0644
  34.       owner: root
  35.       group: root
  36.  
  37.   - name: copy latest mc ini file
  38.     copy:
  39.       src: /root/ansible/UpdateMC/files/MidnightCommander/ini
  40.       dest: /root/.config/mc/ini
  41.       mode: 0644
  42.       owner: root
  43.       group: root
  44.  
  45.   - name: copy latest mc panels.ini file
  46.     copy:
  47.       src: /root/ansible/UpdateMC/files/MidnightCommander/panels.ini
  48.       dest: /root/.config/mc/panels.ini
  49.       mode: 0644
  50.       owner: root
  51.       group: root
  52. <截斷>

劇本從它自己的名字和它將要操作的主機開始，在本文中，所有主機都在我的 hosts 文件中。tasks 部分列出了使主機達到所需狀態(tài)的特定任務。這個劇本從使用 DNF 更新 Midnight Commander 開始（如果它不是最新的版本的話）。下一個任務確保創(chuàng)建所需的目錄（如果它們不存在），其余任務將文件復制到合適的位置，這些 file 和 copy 任務還可以為目錄和文件設置所有權和文件模式。

劇本細節(jié)超出了本文的范圍，但是我對這個問題使用了一點蠻力。還有其它方法可以確定哪些用戶需要更新文件，而不是對每個用戶的每個文件使用一個任務。我的下一個目標是簡化這個劇本，使用一些更先進的技術。

運行劇本很容易，只需要使用 ansible-playbook 命令。.yml 擴展名代表 YAML，我看到過它的幾種不同含義，但我認為它是“另一種標記語言Yet Another Markup Language”，盡管有些人聲稱 YAML 不是這種語言。

這個命令將會運行劇本，它會更新 Midnight Commander 文件：

  1. # ansible-playbook -f 10 UpdateMC.yml

-f 選項指定 Ansible 使用 10 個線程來執(zhí)行操作。這可以大大加快整個任務的完成速度，特別是在多臺主機上工作時。

輸出

劇本運行時會列出每個任務和執(zhí)行結果。ok 代表任務管理的機器狀態(tài)已經完成，因為在任務中定義的狀態(tài)已經為真，所以 Ansible 不需要執(zhí)行任何操作。

changed 表示 Ansible 已經執(zhí)行了指定的任務。在這種情況下，任務中定義的機器狀態(tài)不為真，所以執(zhí)行指定的操作使其為真。在彩色終端上，TASK 行會以彩色顯示。我的終端配色為“amber-on-black”，TASK 行顯示為琥珀色，changed 是棕色，ok 為綠色，錯誤是紅色。

下面的輸出是我最終用于在新主機執(zhí)行安裝后配置的劇本：

  1. PLAY [Post-installation updates, package installation, and configuration]
  2.  
  3. TASK [Gathering Facts]
  4. ok: [testvm2]
  5.  
  6. TASK [Ensure we have connectivity]
  7. ok: [testvm2]
  8.  
  9. TASK [Install all current updates]
  10. changed: [testvm2]
  11.  
  12. TASK [Install a few command line tools]
  13. changed: [testvm2]
  14.  
  15. TASK [copy latest personal Midnight Commander skin to /usr/share]
  16. changed: [testvm2]
  17.  
  18. TASK [create ~/.config/mc directory for root]
  19. changed: [testvm2]
  20.  
  21. TASK [Copy the most current Midnight Commander configuration files to /root/.config/mc]
  22. changed: [testvm2] =&gt; (item=/root/ansible/PostInstallMain/files/MidnightCommander/DavidsGoTar.ini)
  23. changed: [testvm2] =&gt; (item=/root/ansible/PostInstallMain/files/MidnightCommander/ini)
  24. changed: [testvm2] =&gt; (item=/root/ansible/PostInstallMain/files/MidnightCommander/panels.ini)
  25.  
  26. TASK [create ~/.config/mc directory in /etc/skel]
  27. changed: [testvm2]
  28.  
  29. <截斷>

cowsay

如果你的計算機上安裝了 cowsay 程序，你會發(fā)現 TASK 的名字出現在奶牛的語音泡泡中：

  1.  ____________________________________
  2. < TASK [Ensure we have connectivity] >
  3.  ------------------------------------
  4.         \   ^__^
  5.          \  (oo)\\_______
  6.             (__)\       )\/\
  7.                 ||----w |
  8.                 ||     ||

如果你沒有這個有趣的程序，你可以使用發(fā)行版的包管理器安裝 Cowsay 程序。如果你有這個程序但不想要它，可以通過在 /etc/ansible/ansible.cfg 文件中設置 nocows=1 將其禁用。

我喜歡這頭奶牛，它很有趣，但是它會占用我的一部分屏幕。因此，在它開始妨礙我使用時，我就把它禁用了。

目錄

與我的 Midnight Commander 任務一樣，經常需要安裝和維護各種類型的文件。創(chuàng)建用于存儲劇本的目錄樹的“最佳實踐”和系統(tǒng)管理員一樣多，至少與編寫有關 Ansible 書和文章的作者數量一樣多。

我選擇了一個對我有意義的簡單結構：

/root/ansible
└── UpdateMC
    ├── files
    │   └── MidnightCommander
    │       ├── DavidsGoTar.ini
    │       ├── ini
    │       └── panels.ini
    └── UpdateMC.yml

你可以使用任何結構。但是請注意，其它系統(tǒng)管理員可能需要使用你設置的劇本來工作，所以目錄應該具有一定程度的邏輯。當我使用 RPM 和 Bash 腳本執(zhí)行安裝任務后，我的文件倉庫有點分散，絕對沒有任何邏輯結構。當我為許多管理任務創(chuàng)建劇本時，我將介紹一個更有邏輯的結構來管理我的目錄。

多次運行劇本

根據需要或期望多次運行劇本是安全的。只有當主機狀態(tài)與任務中指定的狀態(tài)不匹配時，才會執(zhí)行每個任務。這使得很容易從先前的劇本運行中遇到的錯誤中恢復。因為當劇本遇到錯誤時，它將停止運行。

在測試我的第一個劇本時，我犯了很多錯誤并改正了它們。假設我的修正正確，那么劇本每次運行，都會跳過那些狀態(tài)已與指定狀態(tài)匹配的任務，執(zhí)行不匹配狀態(tài)的任務。當我的修復程序起作用時，之前失敗的任務就會成功完成，并且會執(zhí)行此任務之后的任務 —— 直到遇到另一個錯誤。

這使得測試變得容易。我可以添加新任務，并且在運行劇本時，只有新任務會被執(zhí)行，因為它們是唯一與測試主機期望狀態(tài)不匹配的任務。

一些思考

有些任務不適合用 Ansible，因為有更好的方法可以實現特定的計算機狀態(tài)。我想到的場景是使 VM 返回到初始狀態(tài)，以便可以多次使用它來執(zhí)行從已知狀態(tài)開始的測試。讓 VM 進入特定狀態(tài)，然后對此時的計算機狀態(tài)進行快照要容易得多。還原到該快照與 Ansible 將主機返回到之前狀態(tài)相比，通常還原到快照通常會更容易且更快。在研究文章或測試新代碼時，我每天都會做幾次這樣的事情。

在完成用于更新 Midnight Commander 的劇本之后，我創(chuàng)建了一個新的劇本，用于在新安裝的 Fedora 主機上執(zhí)行安裝任務。我已經取得了不錯的進步，劇本比我第一個的更加復雜，但沒有那么粗暴。

在使用 Ansible 的第一天，我創(chuàng)建了一個解決問題的劇本，我還開始編寫第二個劇本，它將解決安裝后配置的大問題，在這個過程中我學到了很多東西。

盡管我真的很喜歡使用 Bash 腳本來管理任務，但是我發(fā)現 Ansible 可以完成我想要的一切，并且可以使系統(tǒng)保持在我所需的狀態(tài)。只用了一天，我就成為了 Ansible 的粉絲。 

責任編輯：龐桂玉 來源： Linux中國
Ansible系統(tǒng)運維系統(tǒng)管理員
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